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C++ 设计模式之策略模式

2023-07-13

一、简介

策略模式的定义很简单:即创建一系列的算法,把它们一个个封装起来 , 并且使它们可相互替换(用扩展的方式来面对未来变化)。在GoF一书中将其定位为一种“对象行为式模式”,这一定位非常的准确,可以通过一个简单的例子来进一步加深理解。

二、场景

假设我们要创建一些鸭子类型,可以是随便取一些名字,如水鸭、山鸭、橡皮鸭等等。ok,那么我们通常会想下面这样做:

如上图所示,所有鸭子都会继承上述的基类Duck,且均会继承quack()fly()方法,不同的鸭子他们的叫声和飞行的状态应该也是不一样的,特别要说一下橡皮鸭并不会飞。

上述的做法是我们经常会想到的做法,但是上述做法我们可以很容易发现存在一些问题:

  1. 不同的鸭子存在着不同的行为,也需要不同的算法,而且我们不想支持并不使用的行为,如橡皮鸭不会飞。
  2. 当上述行为成为各类鸭子的一个难以分割成分时 ,增加新的行为或改变行为将十分困难。它是一种硬编码的方式,简言之就是不够灵活。

那么怎么改变这种做法呢?策略模式提供了一种方案,仔细观察上述场景,其实很容易发现变化的地方就是鸭子的行为方法,quackfly,设计模式的一个很大的特点就是封装变化,便于后续的管理。策略模式的做法如下所示:

变成上面图示之后,行为与对象类别两者发生了分离,也就是行为不会与某个鸭子对象产生固定的依赖关系,这样做的好处有很多,下面来简单演示一下。

三、举个栗子

ok,很多时候人都是视觉动物,我们需要看到实实在在的效果,才能体会个中滋味,这里大致演示一下使用过程:

1、首先我们创建一个Duck对象,此时呢它里面的成员对象是空的,

	Duck duck;

2、这里我们创建一个橡皮鸭,那么此时我们只需要让这个鸭子只具有嘎嘎叫的功能就可以了。

	QuackBehavior qb = new NormalQuack;
	duck.setQuack(qb);

注:这里的setQuack方法其实就是所谓的依赖注入这一概念,Duck对象依赖于各种行为,通过上述的方式可以将行为从外部注入到Duck对象的内部。

3、最后我们仅仅使用这些功能即可。

	duck.performQuack();

这个函数会调用QuackBehavior中的quack方法,做出嘎嘎叫的行为。

四、小结

到这里应该大致就了解了策略模式具体是怎么搞得了,当然上述只是一种场景而已,上述的行为也被称为策略,这也是策略模式的由来(它面向对象的行为),它的核心思想其实就是有时候有一个要比是一个更好,即组合要优于继承。此外,就是如果一段代码含有很多条件判断(if...else...;switch等),那么这就有可能使用这种方式来进行代码重构,除非该条件不会发生变化。当然,这个东西也需要看情况而定。

参考资料

[1]https://www.youtube.com/watch?v=v9ejT8FO-7I&list=PLrhzvIcii6GNjpARdnO4ueTUAVR9eMBpc
[2]《Head First 设计模式》
[3]《设计模式可复用面向对象软件基础》

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